Python实现数字水印与图像隐写术
本文介绍了如何使用Python实现数字水印和图像隐写技术,通过修改图像像素的最低有效位(LSB)来嵌入和提取信息。图像隐写侧重于隐藏信息而不被察觉,而数字水印更注重信息的不可见性和鲁棒性,常用于版权保护。文章详细讲解了选择无损图像格式(如BMP或PNG)、使用Pillow和Numpy库处理图像、以及LSB隐写法的基本原理和Python代码示例。此外,还探讨了提取隐藏信息的方法,并提出了控制信息长度、利用多通道、加密信息以及加入错误容错机制等进阶建议,帮助读者更好地理解和应用这项技术,实现安全可靠的信息隐藏与提取。
图像隐写与数字水印可通过LSB方法在Python中实现。1. 图像隐写是将信息隐藏到图片中,数字水印则强调不可见性和鲁棒性;2. 选择BMP或PNG等无损格式;3. 使用Pillow和Numpy库处理图像;4. LSB方法替换像素RGB值的最低位;5. 提取时读取最低位并还原信息;6. 注意控制信息长度、使用多通道、加密及容错机制。
用Python实现数字水印和图像隐写,其实并不复杂,但需要理解几个核心概念:图像的像素结构、位操作以及如何在不明显改变图像的前提下嵌入信息。

什么是图像隐写与数字水印?
简单来说,图像隐写(Steganography) 是把信息隐藏到图片中而不被察觉,而数字水印(Digital Watermarking) 更强调信息的不可见性和鲁棒性,常用于版权保护。这两者在技术实现上有很多重叠之处,尤其是在基于像素修改的方法中。

准备工作:选择合适的图像格式
在开始之前,首先要选好图像格式。通常使用的是 BMP 或 PNG 格式,因为它们是无损压缩的,不会影响你嵌入的数据。JPEG 等有损格式不太适合,因为它会破坏隐藏的信息。
你需要安装一些 Python 图像处理库,比如:

pip install pillow numpy
常用的是 Pillow
库来读写图像数据。
基本原理:LSB 隐写法
最常见也是最容易实现的方法是 LSB(Least Significant Bit),即最低有效位隐写。它的核心思想是将图像像素值的最后一位替换成要隐藏的信息比特。
实现步骤如下:
- 将图像转换为 RGB 像素数组
- 将待隐藏的信息(如一段文字)转换成二进制字符串
- 依次替换每个像素 R、G、B 中的最低位
- 如果信息长度超过可用像素数,就提示“容量不足”
举个例子:
假设你想藏一句话 “hello”,它对应的二进制可能是:
01101000 01100101 01101100 01101100 01101111
然后你从图像的第一个像素开始,依次把这些 bit 替换到像素值的最后一位上。
实际代码示例
下面是一个简单的 LSB 隐写实现思路(简化版):
from PIL import Image def text_to_bits(text): return ''.join([format(ord(c), '08b') for c in text]) def hide_text_in_image(image_path, output_path, secret_text): bits = text_to_bits(secret_text) img = Image.open(image_path) pixels = img.load() width, height = img.size idx = 0 for x in range(width): for y in range(height): r, g, b = pixels[x, y] if idx < len(bits): r = (r & ~1) | int(bits[idx]) idx += 1 if idx < len(bits): g = (g & ~1) | int(bits[idx]) idx += 1 if idx < len(bits): b = (b & ~1) | int(bits[idx]) idx += 1 pixels[x, y] = (r, g, b) img.save(output_path) # 使用方法 hide_text_in_image("input.png", "output.png", "这是隐藏的文字")
这段代码只做了最基本的事:替换 RGB 各通道的最低位,实际中还可以扩展支持更多细节,比如自动计算可隐藏信息的最大长度。
提取隐藏信息的方法
提取过程就是反过来读取每个像素的最低位,并拼接成原始信息。
def extract_text_from_image(image_path, length): img = Image.open(image_path) pixels = img.load() width, height = img.size bits = '' idx = 0 for x in range(width): for y in range(height): r, g, b = pixels[x, y] bits += str(r & 1) idx += 1 if idx >= length * 8: break bits += str(g & 1) idx += 1 if idx >= length * 8: break bits += str(b & 1) idx += 1 if idx >= length * 8: break # 按每8位分割并转字符 bytes_list = [bits[i:i+8] for i in range(0, len(bits), 8)] text = ''.join([chr(int(byte, 2)) for byte in bytes_list[:length]]) return text # 使用方法 extracted = extract_text_from_image("output.png", len("这是隐藏的文字")) print(extracted) # 输出原文
这个提取函数假设你知道隐藏了多少个字符,也可以扩展为自动检测结束标志。
进阶建议与注意事项
- 控制信息长度:确保不要超出图像承载能力,否则无法完整恢复信息。
- 考虑多个通道:RGB 各通道都可以用来藏信息,可以提高容量。
- 加密再隐藏:为了安全,可以在隐藏前对文本进行加密。
- 错误容错机制:如果希望水印更鲁棒,可以加入冗余或纠错编码。
基本上就这些了。虽然看起来有点多,但真正动手做起来你会发现逻辑很清晰,关键是理解像素和二进制之间的关系。只要掌握 LSB 的基本思想,就可以在此基础上拓展出更复杂的隐写方案。
好了,本文到此结束,带大家了解了《Python实现数字水印与图像隐写术》,希望本文对你有所帮助!关注golang学习网公众号,给大家分享更多文章知识!

- 上一篇
- DeepSeek自动更新设置方法详解

- 下一篇
- 递归计算双向链表长度的方法是一种通过递归遍历链表节点来统计其长度的算法。这种方法利用了链表的递归结构特性,通过不断调用自身来访问下一个节点,直到到达链表的末尾(即null或None)。以下是实现该方法的基本思路和代码示例。一、递归计算双向链表长度的思路基本情况:如果当前节点为null,说明已经到达链表的末尾,此时链表长度为0。递归步骤:如果当前节点不为null,则链表长度为1(当前节点)加上从下一
-
- 文章 · python教程 | 9分钟前 |
- systemd管理dbus服务配置方法
- 382浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 16分钟前 |
- Python中float类型的作用与用法
- 501浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 25分钟前 |
- Python中int代表整数类型,详解入门指南
- 409浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 35分钟前 |
- Python代码安全审计:漏洞与防护全解析
- 153浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 38分钟前 |
- Python计算余弦相似度方法全解析
- 131浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 44分钟前 |
- Python操作SQLite:轻量数据库入门教程
- 145浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 49分钟前 |
- Python知识图谱构建全攻略
- 425浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 51分钟前 |
- Python音频分析:librosa实战技巧分享
- 380浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 1小时前 |
- Python字典填列表陷阱与解决办法
- 213浏览 收藏
-
- 文章 · python教程 | 1小时前 |
- Systemd启动DBus失败解决方法
- 481浏览 收藏
-
- 前端进阶之JavaScript设计模式
- 设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
- 542次学习
-
- GO语言核心编程课程
- 本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
- 511次学习
-
- 简单聊聊mysql8与网络通信
- 如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
- 498次学习
-
- JavaScript正则表达式基础与实战
- 在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
- 487次学习
-
- 从零制作响应式网站—Grid布局
- 本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
- 484次学习
-
- 千音漫语
- 千音漫语,北京熠声科技倾力打造的智能声音创作助手,提供AI配音、音视频翻译、语音识别、声音克隆等强大功能,助力有声书制作、视频创作、教育培训等领域,官网:https://qianyin123.com
- 117次使用
-
- MiniWork
- MiniWork是一款智能高效的AI工具平台,专为提升工作与学习效率而设计。整合文本处理、图像生成、营销策划及运营管理等多元AI工具,提供精准智能解决方案,让复杂工作简单高效。
- 113次使用
-
- NoCode
- NoCode (nocode.cn)是领先的无代码开发平台,通过拖放、AI对话等简单操作,助您快速创建各类应用、网站与管理系统。无需编程知识,轻松实现个人生活、商业经营、企业管理多场景需求,大幅降低开发门槛,高效低成本。
- 129次使用
-
- 达医智影
- 达医智影,阿里巴巴达摩院医疗AI创新力作。全球率先利用平扫CT实现“一扫多筛”,仅一次CT扫描即可高效识别多种癌症、急症及慢病,为疾病早期发现提供智能、精准的AI影像早筛解决方案。
- 121次使用
-
- 智慧芽Eureka
- 智慧芽Eureka,专为技术创新打造的AI Agent平台。深度理解专利、研发、生物医药、材料、科创等复杂场景,通过专家级AI Agent精准执行任务,智能化工作流解放70%生产力,让您专注核心创新。
- 126次使用
-
- Flask框架安装技巧:让你的开发更高效
- 2024-01-03 501浏览
-
- Django框架中的并发处理技巧
- 2024-01-22 501浏览
-
- 提升Python包下载速度的方法——正确配置pip的国内源
- 2024-01-17 501浏览
-
- Python与C++:哪个编程语言更适合初学者?
- 2024-03-25 501浏览
-
- 品牌建设技巧
- 2024-04-06 501浏览